Strumenti ICT per l autismo

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1 Maria Claudia Buzzi Istituto di Informatica e Telematica (IIT) - CNR Pisa Marina Buzzi Istituto di Informatica e Telematica (IIT) - CNR Pisa Susanna Pelagatti Dipartimento di Informatica Università di Pisa

2 Gruppo di ricerca WAFI dell IIT-CNR

3 Laboratorio Accessibilità ed Usabilità (WAFI- IIT) Accessibilità e usabilità, fondamentali per rimuovere eventuali barriere tecnologiche Possibili applicazioni degli strumenti ICT per favorire l'inclusione sociale delle persone con disabilità La progettazione user-centred di ambienti digitali personalizzati e arricchiti per dare risultati più efficaci e duraturi al fine di migliorare il benessere e contribuire a superare le disabilità

4 Human-computer interaction Interazione uomo/macchina Interfacce Sistemi interattivi usabili, affidabili, che supportino e facilitino le attività umane

5 Accessibilità Caratteristica di un dispositivo/servizio, di una risorsa o ambiente di essere fruibile con facilità da una qualsiasi tipologia d utente

6 Accessibilità Favorire la riduzione/eliminazione del divario tra chi può accedere in maniera autonoma alle tecnologie ICT e chi no

7 Accessibilità Contenuto informativo trasmesso a ogni utente nel modo per lui più appropriato

8 Accessibilità Utilizzare canali differenti (visivo, auditivo, tattile, etc. ) Versioni semplificate

9 Accessibilità Qualsiasi alternativa DEVE avere valore educativo equivalente all originale

10 Usabilità Efficacia, efficienza e soddisfazione con le quali determinati utenti raggiungono determinati obiettivi in determinati contesti [ISO :1998] ISO (International Organization for Standardization) facilità e soddisfazione con cui si compie l'interazione tra l'uomo e uno strumento

11 Usabilità La comprensibilità: capire il sistema L'apprendibilità: imparare ad usare il sistema L'utilizzabilità: utilizzare il sistema agendo sui suoi controlli [ISO/IEC 2001/a]

12 Accessibilità ed Usabilità Web Content Accessibility Guidelines (WCAG) 2.0

13 Cone of learning - Dale, E. (1969). Audio visual methods in teaching (third edition), Holt, Rinehart & Winston, New York

14 Disabilità intellettive/cognitive ASD: Disturbo dello spettro autistico Autismo, Disturbo Generalizzato dello Sviluppo, sindrome di Rett, Asperger, etc.

15 Sindromi Autistiche: Caratteristiche Distintive e Strategie di Intervento

16 Autismo/sindromi autistiche Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, 5th edition (DSM-5), 2013: Insieme di condizioni classificate come disordine dello sviluppo neurologico: Comportamento Comunicazione Interazione Sociale

17 Autismo Sindrome che colpisce in Italia 1 su 150 nati vivi, con dati epidemiologici in continuo aumento. La sindrome compromette in modo importante aree legate all interazione sociale come il linguaggio e la capacità di accettare ambienti e situazioni sconosciute ma anche la capacità di elaborare informazioni sensoriali in maniera corretta. Cause: Al momento non si conoscono, anche se i dati epidemiologici indicano una componente genetica (la prevalenza è del 30% sui fratelli e le sorelle).

18 Esordio prima dei 3 anni Autismo Diagnosi precoce Programma di screening di Regione Toscana con i pediatri (dal 12 mese, 18 mese,...) Strumenti diagnostici: es. : CHAT (Checklist for Autism in Toddlers) Trattamento precoce e intensivo Migliori risultati

19 Molti studi riconoscono l'efficacia di un intervento intensivo e precoce in bambini nello spettro dell'autismo: Anderson, S. R., Romanczyk, R. G. Early Intervention for Young Children with Autism: Continuum-Based Behavioral Models. The Journal of The Association for Persons with Severe Handicaps 24, 3 (1999), Corsello, C. M. Early intervention in autism. Infants & Young Children 18, 2, (2005), Lippincott Williams & Wilkins, Inc. Maurice, C., Green, G.,& Luce, S.C., Behavioral intervention for young children with autism: A manual for parents and professionals, (1996). Dawson G, Zanolli K. Early intervention and brain plasticity in autism. Novartis Found Symp. (2003); 251:266-74; discussion , Wikipedia

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21 Possibili manifestazioni Mancanza di contatto oculare Stereotipie e autostimolazioni Ecolalia o assenza di linguaggio Difficoltà a comprendere e gestire le emozioni Comportamenti non adeguati all'ambiente e al contesto Resistenza ai cambiamenti Interessi ristretti Isolamento sociale Scarsa conoscenza dei pericoli Difficoltà nel gioco...

22 Autismo Differente percezione sensoriale Audio Fastidio e/o intolleranza a rumori forti, urla, ambienti rumorosi come la classe e la mensa,... Tattile Fastidio e/o intolleranza al tatto: vestiti sulla pelle, essere toccati,... Canale visivo Solitamente più sviluppato Pensare per immagini Apprendimento sostenuto da immagini

23 Autismo Spettro autistico: soggetti di abilità estremamente variabili Ogni persona autistica è un caso a sé e va seguita con un trattamento personalizzato organizzato da un team multidisciplinare adeguato.

24 Autismo Sfruttare le abilità del soggetto per migliorare la sua qualità di vita: Comunicare Apprendere Socializzare. e più in generale diventare autonomo

25 Nel 2003 l Associazione Autismo Europa ha emesso un documento di posizione sull educazione delle persone con autismo. Per loro ci dovrebbe essere un surplus di educazione x insegnare anche ciò che i bambini imparano nei primi anni di vita per semplice immersione nel proprio ambiente. L insegnante ha un ruolo importantissimo per un educazione personalizzata e compensativa dei deficit

26 Molte delle capacità da insegnare sono talmente elementari che spesso riesce difficile considerarle come materia di insegnamento, e si tende a darle per scontate. Le strategie per insegnarle non sono semplici, e richiedono agli insegnanti sia una conoscenza approfondita dell autismo che una buona dose di creatività.

27 Se il programma educativo individuale non prepara il bambino con autismo a trarre vantaggio dalla compresenza con gli altri bambini, l'inserimento nella classe normale può essere non solo inutile, ma addirittura controproducente I bambini con autismo che presentano difficoltà più gravi ad acquisire le capacità di base possono aver bisogno di un ambiente specificamente adattato dove sviluppare capacità sufficienti a consentire un successivo inserimento nella classe normale.

28 Video Una bella storia di inclusione scolastica

29 Insegnamento Utilizzare metodologie/strategie assistive (CAA, PECS,...) Strutturazione dei compiti in task elementari (es. DTT) incrementando la difficoltà x favorire l accessibilità Fornire solo (o prioritariamente) le informazioni essenziali (evitare sovraccarico cognitivo) Fornire strumenti efficaci di comunicazione

30 Insegnamento Non c'è apprendimento se non c'è attenzione Ricerca del contatto oculare Riduzione ed estinzione progressiva delle autostimolazioni Far emergere e incrementare nel tempo i comportamenti positivi Riduzione ed estinzione di espressioni di autolesionismo o aggressività verso altri comportamenti problema

31 Coerenza Intervento integrato Fondamentale il raccordo casa - scuola

32 Comunicazione Aumentativa ed Alternativa (CAA) Conoscenze, tecniche, strategie e tecnologie x semplificare e incrementare la comunicazione (persone con difficoltà ad usare linguaggio orale e scrittura) Interventi CAA molto diversi tra loro, dipendono dalle abilità del soggetto

33 CAA Autismo disabilità della parola e del linguaggio paralisi cerebrale ritardo mentale SLA morbo di Parkinson.

34 CAA:

35 Comunicazione Aumentativa Alternativa

36 Esistono molte applicazioni x dispositivo mobile (tablet/smartphone). Qualche esempio: Niki Talk: LetMeTalk/CAA Talker: Comunikit Autismo: Parlacon1click:

37 Progetto d esame di Maria Accarino TAD - Inf. Umanistica

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45 Scrivimmagini

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48 PECS: Picture Exchange Communication System Sistema di Comunicazione mediante Scambio per Immagini. Programma di apprendimento a piccoli passi che comprende 6 fasi Facile da imparare, poco costoso, ed utilizzabile in diversi contesti (casa, scuola, etc.) Basato sull uso di rinforzi per incoraggiare la spontaneità e l iniziativa del bambino nella comunicazione

49 Il Rinforzo per motivare l'apprendimento per accrescere i comportamenti positivi il "rinforzo immediato gratifica il bambino evidenziando il concetto di causa-effetto Utilizzare gli oggetti più graditi da utilizzare SOLO come rinforzo Fare scegliere il rinforzo tra 2 (o più) opzioni

50 La scelta del rinforzo Il Rinforzo Selezione o Pointing, indicando con il dito, per aumentare e condividere l'attenzione

51 Token economy Stelline o gettoni assegnati in comportamenti/risultati positivi Quando arriva a un certo numero avrà un premio

52 Strutturazione del lavoro Organizzare lo spazio di lavoro e minimizzare le distrazioni (es: tavolo vuoto, ) Semplificare l ambiente percettivo aiuta il soggetto a concentrarsi Posti precisi per gli oggetti

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54 Etichettatura Visuale / Visual Labeling Organizzare oggetti/giochi fuori dalla portata del bambino per stimolare la comunicazione far indicare l'oggetto desiderato (pointing)

55 Apprendimento Senza Errori Aiuto (prompting) per evitare errori, difficili da correggere: suggerimenti verbali indicazioni gestuali guida fisica Progressiva riduzione dell'aiuto nel tempo (fading)

56 Fading dei prompt La riduzione dell'aiuto verbale può consistere nel diminuire il numero di parole che compongono l'ordine o nell'abbassare il tono della voce con cui è pronunciato. L'aiuto gestuale si attenua diminuendo l'ampiezza del gesto o sostituendolo con un altro meno appariscente (ad esempio: invece di indicare con l'indice lo si può fare con lo sguardo).

57 Fading dei prompt Fading dei prompt fisici: strategie (Meazzini e Fagetti, 1985, Cottini, 1993): ridurre gradualmente l'area del corpo toccata ridurre gradualmente la pressione esercitata spostare gradualmente la presa dalla zona iniziale del corpo dell'allievo a zone via via più distanti; all'inizio usare tutte e tre le diverse categorie di prompt ed eliminare per primi i prompt fisici, perché quelli verbali e gestuali risultano più facilmente riducibili.

58 Gestione del tempo e dello stress Gestione del tempo: Visualizzare la programmazione delle attività: sapere cosa ci sarà aiuta a rassicurare

59 Organizzazione Visuale delle Attività

60 Visual Timer Gestione del tempo visiva aiuta l'attesa Riduce l'ansia Reference: Dettmer, S., Simpson, R., Myles, B., & Ganz, J. (2000). The use of visual supports to facilitate transitions of students with autism. Focus on Autism and Other Developmental Disabilities, 15(3),

61 Gestione del tempo e dello stress Gestione del tempo: Visualizzare la programmazione delle attività: sapere cosa ci sarà aiuta a rassicurare Strumenti per chiedere pause (a richiesta del bambino)

62 Gestione del tempo e dello stress Gestione del tempo: Visualizzare la programmazione delle attività: sapere cosa ci sarà aiuta a rassicurare Strumenti per chiedere pause (a richiesta del bambino) Allestire spazi di decompressione

63 Gestione del tempo e dello stress Gestione del tempo: Visualizzare la programmazione delle attività: sapere cosa ci sarà aiuta a rassicurare Strumenti per chiedere pause (a richiesta del bambino) Allestire spazi di decompressione

64 Gestione del tempo e dello stress Gestione del tempo: Visualizzare la programmazione delle attività: sapere cosa ci sarà aiuta a rassicurare Strumenti per chiedere pause (a richiesta del bambino) Allestire spazi di decompressione Autocontrollo

65 Insegnare a controllarsi

66 Gestione del tempo e dello stress Gestione del tempo: Visualizzare la programmazione delle attività: sapere cosa ci sarà aiuta a rassicurare Strumenti per chiedere pause (a richiesta del bambino) Allestire spazi di decompressione Autocontrollo Nuove situazioni: luoghi e persone...

67 Familiarizzazione con luoghi e persone Mostrare al bambino fotografie di persone/luoghi in anticipo fargli sapere cosa accadrà per evitare/contenere l'ansia (sequenze, video-modeling, etc.) Ad es., fargli visitare la nuova scuola senza persone per familiarizzare con l ambiente e sapere cosa lo/a aspetta

68 Gestione del tempo e dello stress Nella scuola il momento che per i più è il più piacevole, la ricreazione, può essere il momento più problematico per gli allievi con autismo ed innescare gravi comportamenti problema. Possibili elementi disturbanti: ipersensibilità al rumore e il vocio mancanza di strutturazione, di chiari compiti da eseguire e di regole ( Autismo, Arpinati A.M., Mariani Cerati D & Tasso D. (2007), ANGSA Emilia Romagna e Fondazione Augusta Pini, Armando Roma )

69 Gestione del tempo e dello stress Rumore: ambiente riparato dove passare l intervallo insieme ad un piccolo gruppo di compagni (edotti della problematica) che, a turno, gli facciano compagnia senza urlare e senza abbandonarsi a giochi rumorosi Destrutturazione: strutturare anche il momento della ricreazione programmando e rendendo prevedibili le cose che si faranno, dal cibo che si consumerà a come e dove lo si farà, ad eventuali giochi che saranno programmati insieme al piccolo gruppo in una zona della scuola che si presti al tipo di attività prevista

70 Modeling Apprendimento per imitazione (modeling) In presenza Video-modeling I bambini con autismo hanno difficoltà a imitare e nel gioco simbolico

71 Video-modeling Il Video-modeling è una strategia di insegnamento che può essere usata per insegnare un insieme molto vasto di competenze a bambini, adolescenti ed adulti Motivazione Attenzione Visual learning Ripetizione e consistenza

72 Video-modeling

73 Rispettare le regole sociali Utilizzare video di esempi di corretta: attesa del proprio turno es.: aspettare in fila es.: Risolvere i contrasti es.: Cominciare ad esercitarsi solo con l insegnante e poi via via aggiungendo compagni

74 Discrete Trial Training Apprendimento per prove distinte Prove (Trial) con livelli di difficoltà incrementali 1. Stimolo discriminativo (SD) 2. Risposta del bambino con prompt 3. Rinforzo

75 Discrete Trial Training Prove di massa ABBINAMENTO IMG IMG ANIMALI Distrattore/i neutro/i

76 Discrete Trial Training Distrattore/i (non neutro)

77 Discrete Trial Training Prove estese (senza prompt) Per verificare se il bambino svolge la prova autonomamente Rotazioni (per mantenere le abilità nel tempo) Si lavora con tutti gli elementi acquisiti nel programma più frequentemente con l'elemento appena acquisito

78 ABCD SW Software didattico per favorire l apprendimento del bambino con autismo Maria Claudia Buzzi, Marina Buzzi, Barbara Leporini, Susanna Pelagatti, Caterina Senette

79 Motivazioni Progetto ABCD SW (Autistic Behavior & Computerbased Didactic SW) ha sviluppato un'applicazione Web per supportare l apprendimento di bambini autistici a basso funzionamento Progettato in modo partecipativo per un intervento precoce: asilo nido e scuole materne (o più grandi con abilità equivalenti)

80 Semplice (percepibile, operabile, comprensibile) Comunicazione Alternativa Aumentativa, AAC (Augmentative and Alternative Communication) Immagini, etichette Apprendimento per prove distinte, DTT (Discrete Trial Training ) Naturale: interazione mediante tocco dello schermo Adattivo La prova viene presentata in accordo alle abilità del bimbo profilo utente Caratteristiche ABCD SW

81 AAC, DTT, errorless, rinforzo, open source, gratuito, adattativa => Ritardo mentale, difficoltà di apprendimento

82 Strumento integrato: ABCD SW per controllare il flusso degli esercizi di tipo abbinamento, ricettivo o espressivo. Questi esercizi permettono al bambino di imparare a discriminare e riconoscere oggetti/persone per la raccolta dati relativa alle prestazioni monitorare i comportamenti e i progressi del bimbo, per indirizzare l intervento laddove è più necessario

83 Requisiti Connessione alla rete Internet Tablet per il bimbo PC/laptop per il tutor ABA Accesso alla versione online del SW ABCD (possibile anche installazione in locale per sistemisti)

84 Insegnante/genitore Il bambino NON può lavorare da solo L insegnante/genitore seleziona una prova sul tablet del bimbo, che la esegue L insegnante valuta la prova eseguita (premendo un solo tasto) ATTENZIONE: SOLO dopo la valutazione viene proposta una nuova prova sul tablet del bambino

85 Insegnante/genitore se il bambino ha fatto bene l esercizio o ha avuto un comportamento appropriato che si vuole premiare, l insegnante/genitore può fornire un rinforzo attivando un'animazione, video o attività Video ABCD SW

86 Interfaccia di accesso

87 Registrazione (1)

88 Registrazione (2)

89 Aggiunta altri bambini (1)

90 Aggiunta altri bambini (2)

91 Aggiunta altri bambini (3) Dove scegliere i rinforzi multimediali: Cartoni animati Barbapapà Paperino:

92 Interfaccia di accesso

93 Interfaccia Tutor

94 Modalità utilizzo ABCD SW 1. Lavorare con ipad (o altro tablet touch screen): la finestra di lavoro del bambino verrà resa disponibile sul tablet dopo l inizializzazione 2. Lavorare con un PC + monitor: trascinando la finestra dell applicazione dove lavora il bambino nel monitor aggiuntivo. (deselezionare sincronizzazione)

95 Settaggio tablet Utilizzando un browser su tablet (es. Safari sull'ipad) aprire il link: Effettuare il login e cliccare sull icona del browser che appare dopo quella a forma di libro aperto, facendo le seguenti operazioni: scegliere Aggiungi a Home completare il nome dell'icona con un testo significativo, il proprio nome per esempio selezionare Aggiungi

96 Settaggio tablet

97 Settaggio tablet

98 Settaggio tablet Verrà inserita una nuova icona sul tablet da utilizzare per aprire la finestra di lavoro del bambino quando si lavora con ABCD SW L icona è associata al tutor/genitore NOTA: In generale, si raccomanda di impostare il software da computer ed aprire l icona sul tablet solo dopo aver dato avvio all esercizio

99 Immagini Gli articoli sono raggruppati in categorie: animali, lettere, vestiti, accessori, stoviglie, etichette, forme, stagioni, cibo...

100 Immagini leggibili chiaramente grandi ben definite su sfondo neutro finestre minimali per evitare distrazioni

101 Interfaccia Tutor

102 Interfaccia bimbo

108 Pannello di controllo del tutor

109 Monitoraggio apprendimento sei interrogazioni standard disponibili: Articoli utilizzati Categorie utilizzate Articoli acquisiti Trial corretti Tipologie di errore Trial con prompt Learning analytics tool

110 Visualizzazione dati I risultati delle interrogazioni sono presentati sia in forma tabellare che grafica

111 Learning analytics: Monitoraggio Apprendimento

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116 Tutti i grafici possono essere automaticamente salvati sul pc o stampati in diversi formati: PDF per la stampa In formato immagine (PNG e JPEG) Archiviazione e stampa

117 Salvataggio dati Tutti i dati sono esportabili automaticamente in formato Excel (CSV format) tramite un pulsante

118 Valutazione oggettiva della performance del bambino attraverso interrogazioni standard Maggiore facilità per i tutor (o genitori) di analizzare i dati con i report e grafici creati automaticamente dall applicazione Riduzione del tempo impiegato per l analisi dei dati Vantaggi Possibile valutare i dati collezionati dove e quando si vuole: è un applicazione web, quindi accessibile sempre e ovunque ci sia una connessione internet

119 Adattività del SW Adattività del SW alle abilità del bimbo (profilo utente) ricettivo/non ricettivo ETICHETTE (parole) Es. Ricettivo parola: Stimolo discriminative visivo (tasto D) verbale/non verbale Es. prova espressiva: scelta tra 3 parole

120 Anche il rinforzo più adatto al bimbo/a può essere definito nel profilo utente Personalizzazione delle categorie Familiari, luoghi Adattività del SW

121 Sezione Access your Data

122 Sezione Access your Data

123 Sezione Data Access

124 Sezione Data Access

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126 Sito web Informazioni sul Progetto ABCD SW Documentazione Manuali, FAQ, video (anche su YouTube) Link al SW Registrazione Personalizzazione per bambino

127 ABCD SW Progetto Finanziato da: Regione Toscana Registro.it (parzialmente) Partner: IIT-CNR (capofila) ISTI-CNR Università di Pisa In collaborazione con: IFC-CNR ASA, Associazione Sindromi Autistiche, Sesto Fiorentino LASA, Lucca Associazione Sindromi Autistiche Patrocinio: Comune di Lucca Comune di Capannori

128 Bibliografia 1. F. Bellotti, B. Kapralos, K. Lee, P. Moreno-Ger, and R. Berta, Assessment in and of serious games: an overview. Advances in Human-Computer Interaction, 2013, N o T. M. Connolly, E. A. Boyle, E. MacArthur, T. Hainey, and J. M. Boyle, A systematic literature review of empirical evidence on computer games and serious games. Computers & Education, 59(2), pp , D. Brown, P. Standen, M. Saridaki, N. Shopland, E. Roinioti, L. Evett, S. Grantham, and P.Smith, Engaging students with intellectual disabilities through games based learning and related technologies. In Universal Access in HCI. Applications and Services for Quality of Life, Springer Berlin Heidelberg, 2013, pp S. Artoni, S. Pelagatti, M. C. Buzzi, M. Buzzi, and C. Senette, Technology-enhanced discriminative programs for children with autism. Proc. of the 8th International Conference on Pervasive Computing Technologies for Healthcare, 2014, pp S. Bernardini, K. Porayska-Pomsta, and T. J. Smith, ECHOES: An intelligent serious game for fostering social communication in children with autism. Information Sciences, 264, 2014 pp L. Omelina, B. Jansen, B. Bonnechere, S. Van Sint Jan, and J. Cornelis, Serious games for physical rehabilitation: designing highly configurable and adaptable games. In Proc 9th Intl Conf. Disability, Virtal Reality and Associated Technologies, 2012, pp R. M. Tomé, J. M. Pereira, and M. Oliveira, Using Serious Games for Cognitive Disabilities, In M. Ma, M. F. Oliveira, J. B. Hauge (eds). Serious Games Development and Applications, Springer International Publishing, 2014, pp B. Shneiderman, Universal usability. Communications of the ACM Vol. 43 Issue 5, May 2000, pp M.J. Hannafin, and S.M. Land, The foundations and assumptions of technology-enhanced student-centered learning environments. Instructional Science, vol. 25, Kluwer Academic Publishers, 1997, pp

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131 Grazie per l attenzione claudia.buzzi@iit.cnr.it marina.buzzi@iit.cnr.it susanna@di.unipi.it